導語：如何才能寫好一篇物理實驗設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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研究“真空不能傳聲”的“真空鬧鈴”實驗，明知道無法抽成真空，那實驗是怎么設計的呢？哦，原來只要設計成觀察到“空氣越少，聲音越小”的現(xiàn)象就可以了，下面就可以進行思維的推理了，假如“抽成真空”，那么“聲音消失”，自然得到結(jié)論。類似的還有探究“阻力對物體運動的影響”，這個實驗又是怎么設計的呢？原來只要設計成觀察到“阻力越小，物體運動越遠，速度減小越慢”就可以了，剩下的還是交給思維！“實驗加推理”的方法，恰恰是對思維推理的能力培養(yǎng)。

二、培養(yǎng)考慮問題的嚴謹性

物理是一門需要思維嚴謹?shù)目颇?，初中物理，定性的結(jié)論多，與生活聯(lián)系緊密，學生總憑感覺、直覺下結(jié)論，下一些“好像”、“差不多”的結(jié)論，這是物理的大忌，我們要培養(yǎng)學生每一結(jié)論的得出必須有明確理論依據(jù)的習慣，養(yǎng)成一環(huán)扣一環(huán)的嚴謹思維習慣。在物理實驗教學中，設計實驗環(huán)節(jié)可以很好地培養(yǎng)學生思考問題的嚴謹性。探究“滑動摩擦力的影響因素”實驗，學生知道要控制壓力或者接觸面粗糙程度，但是題目改變一下，“物理課本和數(shù)學課本的表面光滑程度不同，小明把物理課本放在水平桌面上拖動時用力較小，把數(shù)學課本放在水平桌面上拖動時用力較大，是否說明物理課本的表面較光滑？”很多學生會得到肯定的答案。但仔細思考會發(fā)現(xiàn)，該實驗并沒有控制對水平桌面的壓力相同，所以該結(jié)論實際是錯誤的。那這個實驗在現(xiàn)有的器材下又該怎么設計呢？很簡單，我們只需要先把數(shù)學課本疊放在物理課本上，再把物理課本疊放在數(shù)學課本上就能保證兩者對水平面的壓力相同了。很簡單的實驗設計，但卻很好地鍛煉了學生考慮問題的嚴謹程度。

三、培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性

新時期物理實驗的設計能很好地鍛煉學生思維的發(fā)散性。在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，如果已經(jīng)在光屏上成了一個倒立縮小的實像，現(xiàn)在請學生設計“你要怎么操作才能在光屏上成一個倒立放大的實像呢？仔細想想有哪些方法。”學生首先會想到：蠟燭靠近透鏡，同時光屏遠離透鏡。別的方法呢，如果學生從不同角度思考，整合光路可逆性的知識，還會想到：把蠟燭和光屏的位置對調(diào)。當然學生能想到這一步，自然也就會明白，蠟燭和光屏不動，只是把透鏡向蠟燭方向移動也是可以的。

四、培養(yǎng)學生的分析歸納能力

很多知識點之間既有聯(lián)系又有區(qū)別，學生如果能對各個知識點進行分析歸納整理，對牢固掌握知識大有益處。新時期物理實驗的不同設計環(huán)節(jié)也能培養(yǎng)學生的分析歸納能力。物理實驗設計中經(jīng)常要多次實驗，而多次實驗的目的有所不同，有的是多次測量取平均值以減小實驗誤差，而有的是多次實驗避免實驗的偶然性。這里教師要讓學生學會自行整理歸納：如果是測量某一個確定的物理量，多次實驗的目的是取平均值以減小實驗誤差，如“測量定值電阻的阻值”“測量某物體的長度”；而如果是為了得到某個規(guī)律，則多次實驗是為了避免實驗的偶然性，找到更加普遍的規(guī)律，如“探究電流、電壓、電阻的關(guān)系”“探究壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”等。學生學會分析歸納知識點的異同，對整個物理學習甚至整個學習生涯都是大有裨益的。

五、總結(jié)

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1.利用教材原始實驗，考查學生的實驗技能

實驗技能主要是指對實驗原理的理解技能，正確使用儀器和器材的操作技能，分析處理數(shù)據(jù)的技能，實驗結(jié)果的分析技能等諸方面的綜合技能。新課改要求充分利用原始的高中物理實驗，通過改變實驗儀器，同時結(jié)合新的設計方案，一并考察學生的實驗技能。

2.利用源于教材的“設計型”實驗考查學生的應用技能

應用技能是理論聯(lián)系實際的分析問題和解決問題的技能，應用技能的高低能反映學生的綜合技能。

3.利用高中原始教材的“設計型”實驗對學生的創(chuàng)新技能進行考查

新課改要求利用高于高中物理教材的“設計型”實驗，改變實驗原理，設計新方案，考查學生的創(chuàng)新技能。

二、高中物理設計型實驗題解題技能的培養(yǎng)

近幾年各地高考物理試題雖然大量采用了“設計型”實驗，突出考查學生實驗技能、應用技能和創(chuàng)新技能，使學生較為深入地學習物理實驗的有關(guān)理論、方法和技能；進一步提高學生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)學生實驗探究的興趣；增強學生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學生實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習慣；發(fā)展學生的實踐技能。但它還是以高中物理教材實驗為基礎改編而來的，是教材實驗的延伸與發(fā)展。心理學認為：“技能”是一種內(nèi)化了的個體經(jīng)驗，因此，我們不能以培養(yǎng)學生的實驗技能為理由，放松對高中物理教材實驗的教學，到處找新實驗做。高中學生的實驗設計技能、應用技能和創(chuàng)新技能的培養(yǎng)，只能在平時高中物理實驗學習中有目的有計劃的訓練，通過自己的努力不斷總結(jié)、歸納積累才能形成。因此，筆者認為采取以下三個措施，有利于培養(yǎng)學生的實驗設計技能、應用技能和創(chuàng)新技能。

1.重視實驗原理和實驗方法的發(fā)散和集中，培養(yǎng)實驗設計技能

（1）同一個實驗原理，學生可以按不同的器材設計方案。如驗證玻意耳定律的實驗，可用注射器封閉一定質(zhì)量的氣體進行驗證，也可以用一根適當長的粗細均勻的細玻璃管，水平放置時用一段水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體進行驗證，其實驗原理相同，實驗步驟、測量方法完全不同。

（2）同一個實驗目的，學生可以按不同的原理設計方案。如測定當?shù)氐闹亓铀俣?，可用單擺的原理，通過測量單擺的擺長和周期來測定，也可用自由落體的原理，通過頻閃照相的方法來測定。又如測量凸透鏡的焦距，有平面鏡輔助法、凸透鏡成像公式法、“共軛法”等等。

（3）同一個實驗方法，學生可以推廣用于多種儀器。如測定平行玻璃磚的折射率的方法，對三棱鏡和半圓形透明體也同樣適用，在這一實驗中，教師要求各小組用不同形狀的玻璃體測折射率后，再做測定三棱鏡的折射率的試題，得分率肯定高。如果我們在實驗教學中，培養(yǎng)學生運用發(fā)散集中思維思考實驗原理及實驗方法，對提高他們的實驗技能將會有莫大的幫助。

2.重視實驗裝置的開發(fā)與利用，培養(yǎng)學生的實驗技能

（1）同一個實驗裝置于器材，學生可以做多個實驗。如用注射器這套裝置，既可以驗證玻耳定律，也可以驗證查理定律。又如“斜槽”裝置既可用于研究平拋物體運動的實驗，也可用于驗證動量守恒的實驗。（2）多個實驗裝置，學生可以做同一個實驗。如測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗，可用伏安法測（電流表＋電壓表＋滑動變阻器）；可用I—R法測，也就是“電流表＋定值電阻或電流表＋電阻箱”；還可用U—R法測，也就是“電壓表＋定值電阻或電流表＋電阻箱”。（3）創(chuàng)新利用新儀器。學生可以根據(jù)提供的說明書，使用新儀器解決新問題。

3.開發(fā)“設計型”實驗，培養(yǎng)實驗創(chuàng)新技能

（2）開發(fā)演示實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維物理學科每一重大發(fā)現(xiàn)都是以“設計型”實驗為基礎的。如伽利略用理想斜面實驗證明“力不是維持物體運動的原因”；庫侖在電量還無法測定的時候，用庫侖扭秤測出庫侖力與距離平方的反比關(guān)系———庫侖定律等這些創(chuàng)新思維，將會對學生產(chǎn)生潛移默化的影響，促使學生產(chǎn)生創(chuàng)造性的思維。因此，物理教師要發(fā)掘物理演示實驗中巧妙構(gòu)思和方法，來啟迪學生的創(chuàng)新思維。（2）開發(fā)學生實驗，鍛煉學生的設計技能。（3）開發(fā)新實驗，發(fā)展學生的實驗應用技能和創(chuàng)新技能

4.解答物理設計型實驗題，必須要重視課外實驗的開展

要掌握高中物理設計型實驗題的解法，平時要重視課外實驗的開展，提倡“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”，因為這些實驗是學生或老師自己設計、自己尋找的實驗物品，通過這些實驗設計進行探索、驗證，拉近了高中物理內(nèi)容與生產(chǎn)、生活實際的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性。從另一個角度講，由于這些物品并不是來做實驗用的，這種做法本身就是一種創(chuàng)新，也有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。長此以往，學生會留心我們的周圍，發(fā)現(xiàn)很多物理現(xiàn)象，產(chǎn)生許多疑問，如果就此開動腦筋，會養(yǎng)成學生的探索興趣和良好的思維習慣。

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文章闡述了普通物理實驗的考核內(nèi)容，分析了考核方式改革的必要性，介紹了我校普通物理實驗考核方式改革的實施情況。實踐表明:改革后的考核方式有利于提高學生的創(chuàng)新意識、實驗思維能力、科學實驗能力等綜合能力。

關(guān)鍵詞:

普通物理實驗考核;創(chuàng)新;改革

普通物理實驗是各大高校理工科專業(yè)一門傳統(tǒng)課程，是理工科大學生接受系統(tǒng)科學實驗方法和實驗技能訓練的開端，是培養(yǎng)學生的科學探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學生初步的科學研究能力和良好的實驗習慣以及嚴謹?shù)目茖W風作、全面提高學生的綜合素質(zhì)方面有著其他課程所不能替代的特殊作用［1-2］。由于學生在大學之前的學習基本都是重理論、輕實踐，同時在高校的教學考核中，實驗課與其它課程相比也不夠重視［3］。從事物理實驗教學的工作者對物理實驗的考核方式做了很多研究，有的強調(diào)操作考試的作用，有的強調(diào)多元化考核的作用，有的推行無紙化在線考核［3-6］。本文就我校近幾年對普通物理實驗的考核方式的改革進行深入探討［7］。

1普通物理實驗考核的基本內(nèi)容

與其它課程一樣，普通物理實驗課程的考核方式應從教和學兩個方面來進行考查。對學生而言，應考查學生的個體發(fā)展是否達到預定的教育目標。具體來講，應考查以下幾方面的能力。1．學生是否掌握了物理實驗的基礎理論知識、基本方法和基本實驗技能。包括根據(jù)實驗儀器的規(guī)格正確記錄有效數(shù)字、實驗誤差的基本理論、不確定度，相關(guān)實驗的數(shù)據(jù)處理方法，如在楊氏模量實驗的逐差法(作圖法)、自由落體法測重力加速度實驗的最小二乘法等，并會用這些理論分析實驗結(jié)果、設計簡單實驗。2．是否會正確使用與相關(guān)的基本儀器、設備。比如會調(diào)楊氏模量實驗的直尺望遠鏡，能熟練掌握物理天平的正確的使用方法和注意事項。3．是否具備了完成物理實驗的基本的科學素養(yǎng)、實驗技能。包括實驗前的預習是否充分，實驗原理是否理解，實驗操作是否規(guī)范、讀數(shù)是否正確，數(shù)據(jù)處理、實驗分析是否正確、合理等，是否具有嚴謹求實的科學態(tài)度，以及根據(jù)要求獨立完成準備、設計和初步的分析實驗能力，是否具備初步的實驗科學思維、敢于探索的創(chuàng)新精神、理論聯(lián)系實際的能力。4．從實驗過程的情感態(tài)度看，是否具有良好的實驗習慣、遵守紀律和愛護公共財產(chǎn)、保持實驗場所干凈整潔的優(yōu)良品德。

2普通物理實驗考核改革的必要性

雖說實驗在培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)方面有重要作用，但我國從中學到大學，實驗考核一直是個薄弱環(huán)節(jié)。在中學，幾乎所有考試都采用筆試這種單一的考核方式，只有少數(shù)的競賽有操作考試。因此，許多學生有種思維定式，認為實驗不要重要，實驗過程不積極參與。上大學后仍然不重視，不提前預習實驗、不明白實驗目的以及實驗所采用的方法和步驟;在具體的實驗操作過程中，不認真觀察出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，不認真檢查實驗是否滿足的理論要求，不積極思考各種實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，只是為了追求實驗結(jié)果正確，以便完成一份完好的實驗報告。這種現(xiàn)象嚴重影響了實驗教學質(zhì)量，制約著學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，與當代人才培養(yǎng)的目標是相違背的，因而客觀合理的普通物理實驗的考核方式是很有必要的。以前，我校的普通物理實驗考核采用平時考核(主要是考核實驗報告的完成情況)基本都采用筆試或筆試加簡單操作的方式進行考核，這種考核方式形式太單一，考查學生的能力太片面，特別是筆試，基本考查不到學生的實驗水平，創(chuàng)新能力等更高層次的能力更無從考核。這使得學生沒有信心去參加物理實驗設計大賽，即使在老師的鼓勵下有學生參加，設計的作品以及取得的成績都不理想。

3我校普通物理實驗的考核方式的改革

經(jīng)過幾年的探索，我校普通物理實驗的考核方式和以前有很大的改革，對不同年級的學生采取不同考核方式，主要采用了以下幾種考核方式。

3．1科技制作

科技制作是讓學生利用日常生活中的廢舊物品或簡單材料，制作出具有物理原理的作品，寫出簡單的物理原理和制作過程，然后統(tǒng)一在課堂上演示并講解自己的作品，并由老師和同學一起提問進行評價。科技制作涉及的內(nèi)容廣泛、形式不限，具有富含科技、結(jié)構(gòu)簡單、材料好找、加工容易、花錢少、能夠獨立完成等特點，同時也初步培養(yǎng)了學生的創(chuàng)作能力、思維能力及動手能力。是大一新生期中考核常用的方式。

3．2拍實驗微課

根據(jù)教學計劃，我校的普通物理實驗Ⅰ、Ⅱ各開設12個實驗，期末考核的主要方式是采取拍微課的形式，將全班同學分成十二個小組，每個組認真研究一個實驗，并將實驗的操作過程、注意事項等拍成視頻記錄下來，拍攝過程中同時要講解所研究實驗的原理、所用到的實驗器材和實驗方法、實驗步驟，拍完進行剪輯，鍛煉了學生的口頭表達能力和課堂組織能力。各組完成拍攝后各小組成員和老師一起觀看視頻，各小組之間相互評價、互相提問，最后由老師進行總評。

3．3創(chuàng)新性與設計性實驗普通物理實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成后，學生的實驗基本操作能力、實驗設計能力、創(chuàng)新能力等都得到很大提升，所以期末考核的主要方式是進行研究創(chuàng)新性物理實驗設計。這種考核方式是老師安排一些研究性實驗課題或自己找到一些創(chuàng)新性、研究性課題，提出具有靈活性的要求，學生根據(jù)要求自己設計實驗方案，選取實驗設備、進行可行性分析，進行實驗，寫報告。這種方式主要分以下幾個方面來進行:一、選題階段，學生根據(jù)兩年所積累的實驗知識和技能以及個人興趣，以物理實驗為基礎，在查閱文獻資料的基礎上，搜集并分析有關(guān)的信息及資料，提出創(chuàng)新性實驗研究課題、設計研究實驗，二、實驗探索階段，學生可以充分利用實驗室條件，在自己探索配合老師的指導，設計合理的實驗方案，進行實驗研究。三、實驗總結(jié)階段，對得到的結(jié)果進行優(yōu)化驗證，得出較為滿意的實驗結(jié)果或研究結(jié)果后，然后針對研究成果撰寫實驗報告和研究論文。四、考核，采取論文答辯的形式，答辯過程先演示講解自己設計的實驗，然后由老師和同學一起提問，最后老師和同學共同打分，當然以老師的評分為主要部分。

4各種考核方式的比較

4．1科技制作

這種方式主要是啟發(fā)學生嘗試著去發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵學生動手制作，初步培養(yǎng)學生的操作能力和解決問題的能力。但這種方式對學生能力的考核相對較單一，沒有考核到學生對數(shù)據(jù)處理、誤差分析等能力。

4．2拍實驗微課

這種考核方式主要在鍛煉學生的動手操作能力的同時也訓練了學生的口頭表達能力、計算機軟件的使用能力，特別是同學之間的相互協(xié)作能力。

4．3創(chuàng)新性與設計性實驗

這是要求比較高的一種考核方式，文獻檢索、實驗設計、儀器設備的選取到實驗的組織實施、數(shù)據(jù)采集處理和撰寫實驗論文均由學生獨立完成。這就要求學生具備一定的物理理論知識、實驗操作能力以及對實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。在完成課題的整個過程中，學生實驗真正做到正確、嚴謹、完整和規(guī)范，使學生實驗思維能力、科學實驗能力和創(chuàng)新意識在實驗過程中得到培養(yǎng)和提高。這種方式與實驗設計大賽的要求一致。

5結(jié)語

本文提到的考核方式是針對物理專業(yè)的學生，是建立在獨立設課的基礎上的，每種考核方式是層層遞進、相輔相成，逐步讓學生做到正確、嚴謹、完整和規(guī)范，使學生動手能力和獨立設計、組織實施完成實驗課題的能力、實驗思維能力、科學實驗能力和創(chuàng)新意識在實驗過程中得到培養(yǎng)和提高，同時在物理思想、物理方法和物理實驗技術(shù)等方面打下良好的基礎。我校物理專業(yè)的學生的普通物理實驗考核經(jīng)以上改革后，學生參加物理實驗設計大賽的積極性有了很大提高，比賽的成績更是有質(zhì)的飛躍。參加廣東省大學生物理實驗設計大賽的獲獎率在逐年提升，由以前的一個二、三等獎上升到今年的兩個一等獎、兩個二等獎、一個三等獎，具有歷史性的突破，說明這種實驗考核方式在培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力是著實有效的。

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【關(guān)鍵詞】設計性物理實驗；創(chuàng)新實踐能力；教學改革

大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)是近年來理工院校實驗教學改革的重點目標。創(chuàng)新實踐能力不僅是一種智力特征，一種積極主動的思維方式，它也是一種人格特征，即學生必須有足夠的學習興趣、耐心和毅力，它是學生寶貴的精神財富，也是學生日后參加工作時最重要的競爭力。在理工科院校，大學物理實驗課程是大學生必修的一門主要基礎實踐課程，在大學生的實踐創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)方面有著其他課程難以取代的作用。在大學物理實驗的各階段性訓練中，設計性物理實驗屬于較高層次的綜合性實驗，它對培養(yǎng)學生以創(chuàng)新實踐為核心的綜合素質(zhì)起著關(guān)鍵性的作用。

一、開設設計性物理實驗課程的必要性

傳統(tǒng)的大學物理實驗教學一般是預先給出實驗原理、方案、步驟等內(nèi)容，實驗要求整齊規(guī)劃，學生只要按部就班，按照老師、教材的要求做就可以了。這種教學方式在很大程度上束縛了學生發(fā)散性思維能力和想象力的養(yǎng)成，扼殺了學生探索的欲望和創(chuàng)新與實踐能力，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。由于傳統(tǒng)的、機械的物理基礎實驗課程所存在的局限，必須開設科學合理的設計性物理實驗課程。這是由設計性物理實驗課程本身的特點所決定的：首先，在好的開放式設計性物理實驗課程教學中，學生可以擁有自由移動的空間，可以自由地利用教學資源，這可以極大地調(diào)動學生的學習主動性；同時，在好的開放式設計性物理實驗課程教學中，學生可以擺脫機械性的模仿操作，可以進行發(fā)散性思維和自由的想象，從而開闊學生視野，促進其創(chuàng)新實踐能力的發(fā)展。目前大學物理實驗教學環(huán)節(jié)中的設計性物理實驗課程已被公認為是培養(yǎng)學生創(chuàng)新與實踐能力，提高大學生科研素質(zhì)的重要手段之一。

二、設計性物理實驗課程教學的具體流程

設計性物理實驗課的基本程序是：實驗題目的選擇，實驗方案的設計，實驗方案的修改，實驗儀器的選擇，實驗過程的進行，實驗數(shù)據(jù)的處理，實驗報告的完成及實驗總結(jié)與探索。

在設計性物理實驗課程教學中，首先，在選題確定中，學生需要對設計課題進行仔細選擇，選題既要具有綜合性、典型性和探索性等特征，同時，又需滿足學生在給定的時間內(nèi)獨立完成設計性物理實驗內(nèi)容的條件。其次，設計性物理實驗課程教學中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是實驗設計和實驗方案的選擇，通常要求學生在充分理解基本原理的基礎上，綜合運用所掌握的基礎理論知識、實驗技能以及各種測量手段和實驗方法，自行選題并設計實驗方案、確定實驗方法、選擇配套儀器設備，進行實驗測試，最后寫出比較完整的實驗報告或論文。總的來看，設計性實驗課程是學生在沒有教師的指導下，獨立完成實驗的教學，它是一種介于基本實驗與科學實驗之間的實驗，是培養(yǎng)大學生將來進行科學實驗的初級訓練。

三、設計性物理實驗課對促進大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的三個階段

1.前期準備階段

在第一階段的準備工作中，對同一選題，會有多種設計方案。在選擇設計方案過程中，學生要通過比較幾種方案的優(yōu)缺點（也可尋求老師的幫助），最終找出一種更加合理和更加優(yōu)化的實驗方案。比如對“電位差計校準毫安表”的實驗設計就要求學生設計出兩種以上的電路圖，并比較這兩種電路圖的優(yōu)點與缺點，最后在老師的指導下選擇其中一種最佳的實驗方案。這種設計方案和最終選擇方案就是對學生的一種創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)，學生只有擁有較強的創(chuàng)造力才能設計出較理想的方案。因此設計性物理實驗在提高學生創(chuàng)造力方面，是基礎物理實驗無法代替的。

2.實驗操作階段

在設計性物理實驗的第二階段，學生在進行實驗的過程中，根據(jù)實驗目的和實驗條件，學生需要確定實驗線路，選擇合適的實驗儀器、并對現(xiàn)有的實驗儀器進行重新組裝等，這些過程都需要學生調(diào)動積極性，需要學生認真動腦去思維、操作，由此可激起學生強烈的探索興趣，促使學生積極主動的去思考，在實驗過程中對所選儀器的組裝和連線進行多方面思考，比如考慮用什么手段、什么儀器和什么方法來實現(xiàn)實驗方案，同時分析為什么要這么做，或許那樣做是不是可以達到更好的結(jié)果呢。有時在實驗過程中出現(xiàn)的一些突發(fā)事件，儀器故障等也需要學生有一定的應急能力。因此在這個實驗過程中可以提高學生分析問題和解決問題的能力，使學生手腦得到協(xié)調(diào)發(fā)展。在這一階段可培養(yǎng)學生主動性思維和探索思維能力，這是基礎性實驗無法代替的。

3.實驗總結(jié)階段

在第三階段，學生完成設計性物理實驗后，一般要對實驗數(shù)據(jù)進行處理，并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行誤差分析，然后寫成實驗報告的形式，有的還需要寫出論文的形式，甚至修改成文并發(fā)表。這些需要學生查閱大量資料并認真完成實驗報告，從而對培養(yǎng)學生的論文寫作能力也有所提高。學生對實驗結(jié)果進行處理，特別是對實驗誤差進行分析，并對實驗結(jié)果做出一個正確的評價，這將有利于培養(yǎng)學生嚴謹思維、理論聯(lián)系實際的學習和科研態(tài)度。

四、對進一步提高設計性物理實驗教學效果的兩點建議

1.設計性物理實驗教學選題及內(nèi)容的選取與開發(fā)

設計性物理實驗教學的核心是選題及實驗內(nèi)容的確定。設計性物理實驗題目的內(nèi)容很廣，難易程度也不相同，在選題時不應只注重突出實驗內(nèi)容的難度和復雜程度，而應強調(diào)實驗設計的創(chuàng)新思路和新的方法。例如“重力加速度的研究”，該課題的研究任務是測定重力加速度，要求把測定值與本地區(qū)標準值相比較，相對誤差要求小于 0.05 %。經(jīng)搜集資料后發(fā)現(xiàn)，可提供多種實驗方法，如單擺法、復擺法、自由落體法和氣墊導軌法等。

2.教師在設計性物理實驗教學中的角色定位

與傳統(tǒng)物理實驗課程相比，設計性物理實驗前的準備工作更為重要，設計性實驗教學對教師的要求更高。教師必須做好足夠的教學準備，并對學生提出的各種方案進行分析研究修改，同時要注意激發(fā)而不是扼殺學生的“靈感”。此外，教師要檢查整套儀器設備的各個部分工作是否正常，如儀器的機械部分是否穩(wěn)定且不會動搖，儀器的水平面是否水平，光學儀器的反射面和折射面的表面是否清潔無灰塵，光學儀器系統(tǒng)應該準直，使鏡面與光線方向保持垂直等。

五、結(jié)語

大學物理實驗教學基本處于一種封閉的狀態(tài)，多年不變的教學體制和教學內(nèi)容與當今飛速發(fā)展的前沿科學新理論，新學科嚴重脫節(jié)。為了實現(xiàn)培養(yǎng)和提高人才全面素質(zhì)，特別是具有創(chuàng)新精神和實踐能力的要求，對如何開設大學物理設計性實驗課程提出了更高的要求。在整個設計性實驗過程中注重設計性物理實驗的選題和轉(zhuǎn)變教師在設計性實驗教學中的角色定位，對提高大學生創(chuàng)造性實踐能力的培養(yǎng)尤其重要。

【參考文獻】

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大學物理(教育?？?[J].2006,18(4):99-101

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關(guān)鍵詞：新課改 物理實驗 創(chuàng)新設計 實驗室管理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼： C 文章編號：1672-1578（2013）12-0164-01

高中新課改自2008年秋季在新疆全面實施以來，為適應新課程教學的高中物理實驗的改革、創(chuàng)新與管理，鑒于當前很多中學物理實驗教學不容樂觀的現(xiàn)狀和物理實驗條件對實驗教學的重要性，我們必須對當前的物理實驗教學的管理進行改革，從而促進學生對物理知識的掌握與思維的開發(fā)，增強對學生的實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 在實驗室管理方面，加強對學校主管實驗室工作的領導、實驗員和實驗教師的定期培訓

實驗教師、實驗員是實驗室的直接管理者，實驗教師及實驗員的專業(yè)水平和實驗技能的高低直接影響到實驗的正常開設和實驗教學效果的好壞。因此，上級有關(guān)部門和學校應加強對實驗員和實驗老師的專業(yè)知識定期培訓，提高對他們的考核力度?；蚣哟笸度耄苤贫ㄒ粋€像對待專業(yè)技術(shù)人員一樣職稱評定的制度，來激發(fā)實驗人員的積極性，從而提高實驗教學質(zhì)量。實驗員和實驗教師也可以借助實驗教學光碟或網(wǎng)上平臺來進行學習，以充實和提高自己的業(yè)務水平，加強實驗教學的能力。

2 在實驗內(nèi)容上進行創(chuàng)新，在高中物理新課程既定的實驗內(nèi)容基礎上把握原則，合理地進行實驗的再開發(fā)和設計

實驗員要積極配合高中物理教師在實驗的開發(fā)、設計與管理上要把握好幾個原則。

2.1以教材為主的原則

目前高中學校使用的教科書在編寫過程中得到了大量的專家、學者的指導，凝聚了大量教育一線教師長期工作的經(jīng)驗教訓，經(jīng)過了長期的試用和改進，是最能充分體現(xiàn)創(chuàng)新教育價值取向的課程資源之一，它不僅是知識的載體，在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀等方面的教育任務上更是有突出作用，因此在教科書的框架內(nèi)進行實驗的創(chuàng)新設計是實驗創(chuàng)新教學的首要原則。

2.2簡易性原則

限于高中學生的理論水平和操作技能，實驗設計要盡可能用較少的儀器，儀器要盡可能簡單，實驗原理盡可能在高中范圍以內(nèi)。這就要求教師把課程中的實驗教學和日常生活聯(lián)系起來，運用創(chuàng)新思維，用身邊隨手可得的物品或材料進行實驗創(chuàng)新探究。長久下去，學生對周圍生活的關(guān)注意識就會加強。

2.3科學性原則

教師在創(chuàng)新型實驗設計上要保證不出科學性錯誤，同時在實驗中要尊重實驗事實，不要只關(guān)注與假設相符的實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象，而忽略觀察收集那些與預期結(jié)果相矛盾的信息，這樣往往失去了科學的態(tài)度和方法，進而由部分數(shù)據(jù)得出錯誤的實驗結(jié)論。比如做探究單擺的周期與擺長關(guān)系的實驗時，同學采集到大量數(shù)據(jù)，T-L坐標系中描出點后，有的同學認為靠近原點的數(shù)據(jù)誤差大而舍去，導致T與L成正比的錯誤結(jié)論。

2.4有限度地利用計算機輔助和網(wǎng)絡資源的原則

信息化時代的實驗教學，要充分利用計算機技術(shù)的優(yōu)勢，把在實驗中采集到的大量數(shù)據(jù)，利用相關(guān)軟件或Excel軟件的函數(shù)功能在坐標系中描出曲線，這樣節(jié)省了數(shù)據(jù)處理時間的也提高了實驗數(shù)據(jù)處理的精度。網(wǎng)絡資源雖然豐富，但要有限度地合理利用，且不可以以計算機模擬實驗代替真實的實驗室實驗。

3 鼓勵老師和學生積極參與實驗的研究和創(chuàng)新

鼓勵學生做好課外實驗，培養(yǎng)學生對物理學科的興趣要從高中物理學科特點入手。我們可以創(chuàng)設一些新的物理實驗形式，讓學生主動參與實踐。學生的學習興趣提高了，思維會異?；钴S，學習欲望強烈，參與意識增強，迫切地希望進一步探索解決問題的動力就足，我校實驗室利用每周六對學生開放，成立了興趣活動小組，對學生的創(chuàng)新能力提高有很好的促進作用。

引導鼓勵學生發(fā)明創(chuàng)造，自制實驗器材，自己設計實驗，積極參加青少年科技創(chuàng)新大賽，學校開展小發(fā)明、小制作、小論文等學生作品的征集活動，讓學生們大膽設想、認真設計、精心操作，這是傳統(tǒng)的教學過程所無法達到的。一方面可以鞏固課內(nèi)實驗所學的知識和初步掌握的基本實驗技能，更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和應用能力。

努力提升物理教師自身的知識水平。作為一名物理教師，在具備良好的政治素質(zhì)和師德的同時，實驗教師還要有扎實的理論基礎知識，熟悉教材內(nèi)容與大綱要求，在熟練掌握各種實驗操作的同時也要具備在當前實驗儀器條件下，創(chuàng)新設計和制作、維修實驗器材的能力。

4 在高中物理實驗的評價上要創(chuàng)新，更要注重過程評價

為適應新課改要求，實驗教學創(chuàng)新的另一個重要方面就是改變實驗的評價機制，變終結(jié)性評價為過程性評價，在關(guān)注學生的實驗結(jié)果的同時，更要關(guān)注學生在實驗過程中的表現(xiàn)，學生實驗中的某一個好的實驗設計，一組精確的實驗數(shù)據(jù)，一個新的創(chuàng)建，都理應得到老師的表揚和贊賞，以此激發(fā)學生愛學習的積極性。

5 物理實驗對素質(zhì)教育起到了很好的推動作用

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關(guān)鍵詞：實驗教學改革可操作性實驗考核

物理科學伴隨著物理實驗的發(fā)展而發(fā)展。在教育教學領域，物理實驗教學發(fā)展到今天，對物理教學起到了巨大的推動和促進作用。

新課程標準提出“三位一體”的目標應該是我們教學實踐追求的終極目標。然而，隨著基礎教育改革的深入，以往實驗教學中存在的缺陷逐漸暴露出來，也引起越來越多的人的關(guān)注。為解決理想和現(xiàn)實的矛盾，就需要我們找到問題的“瓶頸”。

1．問題的提出

1．1新課標的實驗要求

《普通高中物理課程標準（實驗）》〔1〕明確提出：實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實物理課程目標、全面提高學生科學素養(yǎng)的重要途徑，也是物理課程改革的重要資源。

觀察現(xiàn)象、進行演示和學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體、明確的認識，這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎。觀察和實驗對培養(yǎng)學生的觀察和實驗技能，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，引起學習興趣，具有不可代替的重要作用。大力加強演示和學生實驗：學校和教師應根據(jù)課程標準的要求安排足夠的學生實驗和演示實驗；應最大限度地利用實驗室現(xiàn)有的器材，力求利用多年閑置的器材開發(fā)新的實驗；充分地開發(fā)和利用實驗室的豐富課程資源，盡快改變實驗室的封閉式管理狀態(tài)，實驗室應該盡快向?qū)W生開放，鼓勵學生主動做課外實驗。

開設“物理實驗專題”模塊，目的是使學生較為深入地學習物理實驗的有關(guān)理論、方法和技能；進一步提高學生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)學生實驗探究的興趣；增強學生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學生實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習慣；發(fā)展學生的實踐能力。

在本模塊中，學生應完成不同難度的實驗，原則上實驗數(shù)量不少于8個。模塊的設計尤其注重從以下幾個方面培養(yǎng)學生：（1）經(jīng)歷實驗探究過程；（2）強化實驗方案的自我設計；（3）深入對實驗過程和實驗誤差分析；（4）重視對實驗方案和實驗結(jié)果評估。從中我們不難看到新課標已經(jīng)重新審視了基礎教育中的實驗問題，并提出明確的要求，中學物理實驗的改革勢在必行。

1．2實驗教學的現(xiàn)狀

我們的物理實驗教學現(xiàn)狀還是不容樂觀，歸結(jié)起來，主要有教師、學生和評價體系三個方面的問題。

1．2．1來自教師的主要問題

（1）學校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實驗的思想

不少高中學校對物理實驗重視不夠，而且實驗教學的效果也不理想。在部分教師的教育觀念里，口頭上講素質(zhì)教育，實際上還是重理論、輕實踐，重分數(shù)、輕能力，只關(guān)心考綱考什么，學生考試分數(shù)如何，而很少問學生做了什么，能力如何。尤其是物理學科，由于教學中的“書本上講實驗”、“黑板上開機器”現(xiàn)象的存在，本應在生動、有趣的實驗中，通過學生自身的感受、自己動手建立和發(fā)展起好奇心和求知欲，在老師枯燥無味、晦澀難懂的理論說教中泯滅了。

（2）實驗教學模式僵化，物理實驗教學的基本原則沒有得到充分體現(xiàn)，教學方式呆板

當前，實驗教學從教學內(nèi)容到教學方式都沒有給學生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實驗來說，教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項，寫得面面俱到，然而每次實驗課教師還要花相當長的時間根據(jù)教材講實驗目的、原理……然后學生照著現(xiàn)成的實驗步驟或跟著教師動幾下，取幾個數(shù)據(jù)，實驗就算完成了。學生草率完成、湊數(shù)據(jù)等現(xiàn)象屢見不鮮。這樣的實驗課，實際效果很差。

綜上，核心問題是教師觀念有待更新，素質(zhì)有待提高。

1．2．2學生的主要問題：

筆者在多年的高中物理實驗會考監(jiān)考中，發(fā)現(xiàn)很多問題，主要有：

（1）對基本測量儀器的使用不規(guī)范

①使用某些儀器不知道調(diào)零或不會調(diào)零；②不明確儀器的測量范圍，不會正確選用合適的儀器進行測量；③沒有掌握儀器正確的使用方法；④不能正確地讀取數(shù)據(jù)。

（2）動手操作能力差

操作過程中手忙腳亂，不知所措，程序顛三倒四。例如，測量未知電阻的阻值時，電路圖能夠畫出，但實際連接電路時便錯誤百出。

（3）以“背”實驗結(jié)論“代替”實驗操作

當一部分學生拿到實驗題目后，首先做的不是根據(jù)題目要求設計實驗方案，進行實際操作，依據(jù)實驗記錄，推出實驗結(jié)論，而是只憑腦子里死記硬背的知識，機械地默寫實驗結(jié)論，以“背”實驗結(jié)論“代替”實驗操作。

綜上，核心問題是學生操作技能明顯滯后于理論知識的掌握。

1．2．3評價體系不完備

另外，教育現(xiàn)實中，學生實踐能力的教育和培養(yǎng)還存在著如學生實驗在一些學校沒有讓學生進行實際的操作，學生的實驗能力也不能進行評定，實驗操作評價理論與實踐缺乏全面的深入整合，難以找到可行的評定標準……學校的教育評價很多時候只是簡單的文化課的考試，即使是具有權(quán)威的“高考”也不能對實驗操作、親身實踐等環(huán)節(jié)進行直接評價，我們深思這種狀況，其結(jié)果是學校、老師和學生都忽視了實驗的本真意義。核心問題是缺乏到位的可操作性評價體系。

2．實驗教學研究的現(xiàn)狀

目前，廣大學者和物理教師對高中物理實驗的重要性的認識加深，并已經(jīng)開始著手分析和解決實驗教學中存在的具體問題。研究的內(nèi)容也比較豐富，但綜合來看，主要有這樣三個方面：

首先，人們開始關(guān)注實驗教學的功能，從具體的實驗教學模式出發(fā)，提出各種實驗教學模式，并探討它們所能起到的對于學生發(fā)展的作用。例如：中學物理實驗情境教學研究〔2〕、中學物理實驗探究式教學研究〔3〕、設計性物理實驗的設計與實施研究〔4〕、高中物理實驗探究教學的探索和實踐〔5〕、高中物理實驗探究式教學的實驗研究〔6〕、探索性物理實驗的教育功能及其設計的研究〔7〕、開放式中學物理實驗教學研究〔8〕……

其次，對學生實驗能力的測量。例如：中學物理實驗能力測量研究〔9〕……

再者，是對中學物理實驗的評價問題的研究和探索。例如：中學物理實驗教學目標分類測量與評價體系〔10〕、中學物理實驗教學目標的分類測量與評價初探〔11〕……

毋庸置疑，以上各種研究和探討，不論從哪一方面，對于中學物理實驗教學改革都能起到很好的導向作用。尤其具有指導性價值的例如張軍朋教授（注11）和丁玉祥老師（注10）在論文當中對實驗教學的目標分類和建立相應評價體系的討論。但是正如張軍朋教授所指出的“物理實驗教學目標的分類與制定和實施的可操作性之間還存在著一定的距離”11〕，在現(xiàn)實的實驗教學改革中，要實現(xiàn)目標和實踐的接軌，光有理論框架是不夠的，我們需要架起一座聯(lián)系二者的中間橋梁，這便是以學生實驗操作能力為基點，加強實驗考核。

3．問題的思考與實踐

3．1對問題的思考

高中物理實驗教學的弊端存在是現(xiàn)實，高考、會考及其存在的價值是現(xiàn)實，教師的觀念亟待更新是現(xiàn)實，普通高中現(xiàn)有的實驗條件和實驗員的配備是現(xiàn)實，社會、學校、家長、學生對考試的需求是現(xiàn)實……；物理教學需要改革，物理實驗教學需要改革，實驗教學目標需要貫徹，相應評價體系也需要建立并付諸實施……從新的課程改革提出到現(xiàn)在，還是沒有多大改觀，仍存在一系列的問題，這問題出現(xiàn)的根源不在于實驗重不重要，不在于客觀環(huán)境條件允不允許，不在于教學改革是否合理，不在于評價體系是否完備，不在于有多少人做多少實驗教學模式的探索，筆者認為只在于“考”。這也正是為什么有很多人做各種有益的教學模式的嘗試與研究，而在實踐中卻只表現(xiàn)出做做樣子，研究過后還得回到起點，使研究的意義變得索然的原因。

筆者不是反對考試，“考試”的觀念在人們頭腦中根深蒂固，而且考試有它存在的必要，這是不可否認的。就從高考選拔的角度來看，正如人民教育出版社主編、國家高中物理課程標準研制組負責人張大昌先生在2006年11月河北省骨干教師培訓當中所講：高分低能是有的，但高分高能是具有統(tǒng)計意義的。那我們物理實驗教學改革為何不能從“考試”入手呢？

針對以上分析，筆者認為，為避免教學改革的形式化，符合普通高中的教學現(xiàn)狀，使改革具有現(xiàn)實價值，實驗教學改革應以實驗考核做為切入點。任何改革都不可能一蹴而就，當理論體系相對完備，客觀條件比如學校教育教學體制以及人們觀念相對成熟一些時，再逐漸地將理論和實踐進行完美地融合。正所謂“心急吃不了熱豆腐”，我們應該允許這個漸近過程的存在。

3．2強化實驗考核──我們的實踐

在實驗教學總目標的指導下，我們沒有將每個實驗目標具體細化，這種分解細化后再進行考核的方式由于涉及到教師素質(zhì)、參加實際測量的教職人員、儀器以及測量時間等的分配問題，實行起來非常困難，就我們的現(xiàn)實條件還不允許。從可操作性角度出發(fā)，我們做了一系列的嘗試。

（1）從考核形式上，我們采用的是實驗操作與書面相結(jié)合的方式。教師根據(jù)實驗教學目標進行命題，由學生在實驗操作的基礎上完成試卷。

（2）實驗操作考核測量過程。

測量前，根據(jù)操作領域的實驗教學目標，編好若干實驗操作題，并提供一定量的儀器設備。試題突出典型實驗，題目形式多樣，包括排除故障式，讀取數(shù)據(jù)式，設計實驗方案式等，題目按名稱，儀器要求等欄目寫成卡片編號。由學生抽簽決定考核哪些內(nèi)容。在操作過程中，教師進行適當觀察記錄，然后綜合評定成績。

4．總結(jié)與展望

這種方式包含動手動腦的操作內(nèi)容，以操作考試為主，筆試測量為輔，兩者有機結(jié)合，在實驗教學領域當屬有益的嘗試。在引起師生對物理實驗重視的同時，學生在實驗方面的精力投入也相應增加，對實驗的理解、操作和設計等方面都有較大程度提高。更為重要的是，在準備考核的過程中，學生由不會、不懂、不能完成實驗到能較好地完成實驗，并能進行實驗設計，收獲了自信，體驗了成功，為完成物理學習打下堅實的心理基礎。

當然，我們的實踐還很不完善，距離我們的目標也還有很大差距。但我們堅信，以實驗考核作為實驗教學改革的切入點，以“考”帶“改”的策略在實踐當中是有其實際價值的。以此為出發(fā)點，結(jié)合具體教學模式的探索與實踐以及實驗教學目標制定和評價體系的逐步完善，必將會使高中物理實驗教學向著有效性方向發(fā)展。

注釋：

〔1〕中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標準（實驗）〔M〕．北京：人民教育出版社，2003．4

〔2〕聶六英．中學物理實驗情境教學研究〔G〕．湖南師范大學教育碩士學位論文，2004．4

〔3〕衡耀付．中學物理實驗探究式教學研究〔G〕．華中師范大學教育碩士學位論文，2004．

〔4〕漆建軍．設計性物理實驗的設計與實施研究〔G〕．華南師范大學教育碩士學位論文，2004．6

〔5〕汪端紅．高中物理實驗探究教學的探索和實踐〔G〕．華中師范大學教育碩士學位論文，2004．5

〔6〕胡鳳花．高中物理實驗探究式教學的實驗研究〔G〕．福建師范大學教育碩士學位論文，2005．8

〔7〕李科敏．探索性物理實驗的教育功能及其設計的研究〔G〕．廣西師范大學碩士研究生學位論文，2001．4

〔8〕劉峻松．開放式中學物理實驗教學研究〔G〕．江西師范大學教育碩士學位論文，2003．8

〔9〕王振東．中學物理實驗能力測量研究〔G〕．山東師范大學教育碩士學位論文，2003．10

〔10〕丁玉祥．中學物理實驗教學目標分類測量與評價體系〔J〕．教學儀器與實驗．2001．12

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關(guān)鍵詞：高職院校 物理實驗 教學改革 創(chuàng)造能力

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2013）09-0106-01

物理實驗是物理學理論的源泉，也是工程技術(shù)的基礎，實驗教學可給學生提供廣闊的活動空間和思維空間。從人才科學素質(zhì)要求對高等職業(yè)教育改革的角度考慮，必須建立一種適合當代科技發(fā)展、有利于培養(yǎng)具有深厚的基礎知識的創(chuàng)造性人才的教學新體系[1]，使實驗教學成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力的重要陣地。

一、以培養(yǎng)創(chuàng)造能力為目標，改革教學內(nèi)容

高職院?，F(xiàn)行的基礎物理實驗內(nèi)容，絕大部分是源于經(jīng)典物理的一系列驗證性和仿效性測量實驗，其內(nèi)容陳舊，不利于培養(yǎng)學生興趣和啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，要改變這種現(xiàn)狀必須制定有益于提高學生創(chuàng)造能力教學計劃、改革實驗教學內(nèi)容。其基本原則一是要立足于培養(yǎng)學生獨立思考和獨立判斷的能力，變記憶、模仿型實驗為探索型實驗；二是突出實驗課與理論課之間的區(qū)別，要有利于學生親自動手、參與、設計，更大限度發(fā)揮學生的主觀能動性。

在教學實踐中，我們的具體作法是：根據(jù)先進院校實驗教學大綱，結(jié)合我院實際情況，對力、熱、電、光、近代物理等幾部分內(nèi)容精選了48個實驗項目，保留一些傳統(tǒng)經(jīng)典的實驗，如密立根油滴實驗、傅科單擺實驗等，讓學生學習科學家如何善于觀察分析、解決問題。同時，精簡部分驗證性實驗，開設如簡諧振動的研究、光的衍射、自制光電效應和法拉弟效應演示儀等綜合性和設計性實驗，達到既拓寬學生的知識面，又讓學生學會將傳感器、計算機等現(xiàn)代測試手段和計算處理工具應用于物理實驗中，培養(yǎng)他們的綜合實驗能力。

二、以推行研究型實驗為重點，改革教學方法

在以往的實驗教學中，常常是實驗結(jié)果已給出，甚至操作步驟和實驗方法由教師事先給定，學生照葫蘆畫瓢即可，這嚴重抑制了學生個性思維的發(fā)展，不利于學生個性發(fā)揮和創(chuàng)造性思維的形成。加之部分學生對實驗缺乏嚴謹認真的態(tài)度，做實驗時草率馬虎，寫實驗報告相互抄襲。為改變這種現(xiàn)狀，我們采用啟發(fā)式和開放式進行教學，讓學生獨立、自主、自由發(fā)揮。如測定燃燒熱、恒溫水浴的組裝及其性能測試和液體的飽和蒸汽壓測定等都是學生利用所學專業(yè)基礎知識和實驗技能，自己分析實驗課題、搜集資料、設計實驗方法、選配實驗儀器、調(diào)試測量、互相協(xié)作完成實驗，從而達到了提高學生對實驗結(jié)果進行分析比較的能力，開拓了創(chuàng)新思維，激發(fā)了學習興趣，培養(yǎng)了良好的科學態(tài)度和工作作風。同時他們也經(jīng)歷了從不斷的嘗試、失敗、再嘗試的反復過程[2]，使學生在這一過程中創(chuàng)造思維得到培養(yǎng)。

三、以現(xiàn)有教學資源為基礎，改革實驗管理

培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的實驗室應該是開放的。為此，我們在基礎驗證實驗和設計性實驗教學中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的同時，開設了以加強物理實驗研究與制作為主要內(nèi)容的開放化實驗室，首先是時間上的開放，除了常規(guī)的教學時間外，晚上和節(jié)假日全天向?qū)W生開放；其次是實驗內(nèi)容的開放，學生可根據(jù)自己的興趣和愛好，自由選擇實驗內(nèi)容，在條件允許的情況下，盡可能保證學生多接觸新儀器新設備，讓學生掌握新技術(shù)及先進的實驗技能。教師負責對學生的實驗內(nèi)容進行問題咨詢、答疑、參考書的推薦及指導實驗的進行。只要求學生在實驗后對實驗方法、實驗思想、實驗條件、實驗設計、儀器裝置、實驗操作、誤差理論和實驗數(shù)據(jù)分析等提出自己的看法。

為了讓學生在“開放”的環(huán)境和“自由”的氣氛中，運用已學過的理論與實驗知識相結(jié)合，盡情發(fā)揮自己的想象，去設計、去實驗，在成功與失敗的實驗中，不斷受到物理實驗能力的訓練與熏陶，根據(jù)實際，我們?yōu)閷W生專門開設了自制教具室，吸引了不少學生的視線。他們在這里，并不需要追求復雜與高深，主要鍛煉獨立設計、獨立制作的能力，突出物理思想的創(chuàng)造與設計[3]。

四、結(jié)合職業(yè)教育特點，改革成績評價辦法

傳統(tǒng)實驗課程的考核缺乏統(tǒng)一的標準，與相應專業(yè)理論課的考試相比顯得差異較大，因此，在學生實驗成績評定上，將過去的單一考試評價改為綜合評價。實行加權(quán)綜合考試方法，即：基本理論采用筆試、基本技能采用口頭報告與操作結(jié)合、綜合研究性實驗采用答辯、小論文、實驗操作等方式考試。并根據(jù)完成實驗的數(shù)量，實驗的預習、動手能力及儀器的使用情況，獨立分析和解決問題的情況，數(shù)據(jù)測量、記錄和處理的正確性、實驗報告撰寫情況，實驗設計、方案選取、查疑排難及解決實際問題和創(chuàng)新性綜合評定學生成績。對有獨立見解公開的、在實習中幫助企業(yè)解決實際問題的還給予特別加分獎勵，進一步調(diào)動了學生勇于探索、大膽創(chuàng)新的積極性。

參考文獻

[1]車立新.物理實驗教學與創(chuàng)造教育[J].現(xiàn)代教育科學（高教研究），2007，18（1）：154-155.

[2] 鄭勇林，鄭瑞倫. 大學物理實驗課程的改革和探索[J].西南師范大學學報（自然科學版），2005，30（2）：369-372.

篇8

一、探究課程板塊改革，激發(fā)學生創(chuàng)新動機

教育心理學認為，動機是激勵人們行動以達到一定目的的內(nèi)因。人類的一切活動，總是從一定的動機出發(fā)，并指向一定的目的，中學生的“好奇心”極有可能成為今后創(chuàng)造力的誘發(fā)劑，物理學是一門容易誘發(fā)學生創(chuàng)新動機的自然科學，在物理教學中應從以下幾方面來激發(fā)學生的創(chuàng)新動機。

1.開辟多樣化的第二課堂。根據(jù)教學任務和內(nèi)容，組織學生外出參觀，邀請專家學者作物理發(fā)展史和物理應用方面的報告，組織成立物理興趣小組，到一定階段進行科技小論文評獎，積極開展學生小發(fā)明、小創(chuàng)造活動，以激活學生思維和構(gòu)思。

2.開設選修課。可以在單學科的基礎上聯(lián)系學科知識，或選擇該學科中某些次級領域（如物理學史、物理與生活……），結(jié)合教學內(nèi)容，開展《物理學史》選修課，激發(fā)學生創(chuàng)新動機。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容適當介紹物理的昨天，一些科學家的發(fā)明創(chuàng)造過程等，這樣有助于破除學生對創(chuàng)造發(fā)明“高不可攀”的感覺。介紹物理的今天的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明、新產(chǎn)品等，樹立學生的創(chuàng)新信心，增強學生對物理未來發(fā)展的憧憬，培養(yǎng)學生的使命感和責任心。

3.積極開設探究性學習課，組織學生參加社會性創(chuàng)新教學活動，誘發(fā)學生創(chuàng)新欲望。探究性課程是一種完全開放性的課程，動員學生積極參與，要求學生自己設計并控制學習的整個過程，包含提出問題或猜想，資料的搜集、編輯與整理，實驗方案的設計，數(shù)據(jù)的記錄，分析歸納，小結(jié)等等，該過程實際上就是讓學生參與創(chuàng)新的過程。探究性學習是給學生提供一個良好的創(chuàng)新的環(huán)境，也是給學生一種創(chuàng)新的實踐機會。

二、加強實驗課程改革，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，物理實驗在物理創(chuàng)新教育中，擔負著不可替代的作用，絕大多數(shù)物理研究成果都無不依賴于實驗，它在培養(yǎng)學生探究能力、自我創(chuàng)新能力等方面有著特殊的功效，是物理教學中進行創(chuàng)新教育的有效途徑之一。

1.適當適時地在“驗證性”實驗中穿插“探究性”內(nèi)容。中學物理實驗除了部分是基本操作訓練外，比較多的是“驗證性”實驗。那么，可否把部分“驗證性’，實驗，或者“驗證性’，實驗的部分變?yōu)閹в小疤骄啃浴?，實驗，變“實驗一觀察一結(jié)論”為“實驗一探究一結(jié)論”。如牛頓第二定律驗證實驗改為探究性實驗，先讓學生用控制變量法探究a與F的關(guān)系，然后啟發(fā)學生分析實驗結(jié)果，得出F二ma。在實驗過程中，學生往往不能一次成功，會出現(xiàn)多種可能，需要反復修正。這樣，不僅鍛煉了學生的動手能力，觀察能力，而且使學生感受到了實驗成功的喜悅，也使學生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)展。

2.重視實驗操作設計。實驗設計是中學物理教學的最高層次，它能培養(yǎng)和鍛煉學生的自我創(chuàng)新能力，在實驗設計過程中，應體現(xiàn)“老師主導，學生主體”。如：亞里士多德關(guān)于“重物比輕物下落快”的觀點是錯誤的，這個問題學生都知道，但可以要求學生利用手邊的事物設計實驗加以論證。并且在此過程中要注意讓學生自己思索、嘗試失敗，在學生“走投無路”時加以點撥。這樣不僅練了學生的創(chuàng)新思維，而且調(diào)動了學生創(chuàng)新動機，促進了學生自我創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、重視學生非智力因素，培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)

非智力因素（如意志、毅力、品質(zhì)、學習太度等），是學生創(chuàng)新學習過程中必須具備的素質(zhì)，是創(chuàng)新學習取得成果的必備條件。特別是創(chuàng)新意志，它是創(chuàng)新過程中表現(xiàn)出來的那種自覺的、頑強的、勤奮的、百折不撓的，敢于冒險的精神。沒有創(chuàng)新意志作保證，再美妙的創(chuàng)意都可能半途而棄，因此重視學生非智力因素，訓練創(chuàng)新素質(zhì)極為重要，應爭取以多種方式、方法加以培養(yǎng)。

1．課堂教學講究嚴謹、科學、規(guī)范，如書寫物理用語、物理實驗基本操作等，對于培養(yǎng)學生良好的學習態(tài)度，自覺、勤奮的學習品質(zhì)，都十分有利的積極因素。

2.鼓勵學生大膽而仔細地進行物理實驗，不怕失敗，不怕危險，勇于挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學生頑強的創(chuàng)新素質(zhì)。

3.向?qū)W生介紹整個物理學發(fā)展史就是一部創(chuàng)新發(fā)明的史，就是一部物理學家們的“奉獻史”。許多發(fā)明創(chuàng)造都是由無數(shù)次的失敗堆積而成的，能在失敗情況下持之以恒是尤為寶貴的。如：大發(fā)明家愛迪生，經(jīng)過上萬次的試驗，才發(fā)現(xiàn)了切實可用的燈絲。富蘭克林曾經(jīng)冒著雷電的危險，將“天電”引到了“萊頓瓶”中等。通過這些講解，引導資料的收集與查找，使學生感受到物理學工作者崇高科學情感和價值觀，嚴肅認真的科學素質(zhì)，敢于冒險追求科學真理的頑強毅力，勇于獻身科學的奉獻精神，牢固樹立創(chuàng)新的自信心和榮譽感。

四、優(yōu)化課堂教學設計，訓練學生創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維是最高層次思維活動，創(chuàng)新思維是發(fā)散性思維，集中思維，辯證思維，邏輯思維……等的綜合提高，它是創(chuàng)新能力的核心內(nèi)容之一，是一切創(chuàng)新的源泉。創(chuàng)新思維培養(yǎng)就是結(jié)合教學內(nèi)容對學生進行創(chuàng)新思維品質(zhì)的訓練，而訓練場所中最主要的就是課堂。課堂教學效果不僅直接影響著學生的學習積極性，而且關(guān)系到學生的主體作用。

1.改革課堂教學目標，使課堂真正成為訓練學生創(chuàng)新思維的教學基地。舊的課堂教學經(jīng)常是通過大量知識的傳授，老師總結(jié)解題方法，使學生形成低效的能力和素質(zhì)?，F(xiàn)在教師應該以知識為載體，注重培養(yǎng)學生時能力，指導學生學會學習?！敖淌菫榱瞬唤獭?，新的課堂教學目標突出了能力目標（推理能力，邏輯思維能力，實驗設計能力，解題技巧能力等）的培養(yǎng)，最終達到素質(zhì)目標，讓學生學會如何學習，如何提出問題或猜想，如何加工處理信息，如何推理、驗證，促進知識遷移和創(chuàng)新。

篇9

關(guān)鍵詞:高中物理實驗 學生實驗能力 學生自我評價 教師評價

實驗教學是物理教學的重要內(nèi)容和主要的教學方式之一,對有效培養(yǎng)學生的動手操作能力和創(chuàng)新能力有不可替代的作用。在高中階段,開展好物理實驗能力的評價對提高學生的學習、促進學生全面發(fā)展,以及對提高教師的教學水平和教師專業(yè)發(fā)展等有著一定的積極作用。

一、高中生物理實驗能力評價體系的理論框架

1.物理實驗能力評價的功能

新課程標準明確提出評價方式多樣化,并強調(diào)過程性評價。新課標的評價建議指出:“強調(diào)評價在促進學生發(fā)展方面的作用;重視學習過程評價;把學生在活動、實驗、制作、探究等方面的表現(xiàn)納入評價范圍;倡導客觀記錄學生學習過程中的具體事實;提倡評價的多主體;學生參與學習過程的評價?！?/p>

學生對自己實驗過程的反思與自我評價是高中物理實驗評價中必要的組成部分,是教師評價學生的重要依據(jù)之一。通過自我評價,學生可以對實驗原理、目的、方法等進行深入反思,為后繼學習奠定基礎;同時,自我評價還成為學生客觀認識自我的輔助工具,為師生間深入交流提供平臺。

教師對學生的實驗能力的評價,不僅具有檢查教學效果、鑒定教學質(zhì)量的作用,還對學生有著激發(fā)和導向的功能,同時能夠在一定程度上提高教師自身的專業(yè)能力。

2.物理實驗能力評價的標準

按照新課標要求,物理實驗評價根據(jù)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三維課程目標進行設計:既要評價學生所掌握的知識與技能,又要評價學生實驗學習的過程與方法,還要評價學生在實驗學習過程中所體現(xiàn)出來的情感態(tài)度價值觀。同時從多元智能理論出發(fā),實現(xiàn)評價指標多元化,全面了解學生的每一個智力指標,落實三個維度的課程目標。

根據(jù)三維課程目標具體內(nèi)容,對實驗能力評價內(nèi)容進行三維分類。知識與技能方面,主要強調(diào)物理學基礎知識、物理實驗基本技能與素養(yǎng)等。過程與方法要求學生經(jīng)歷科學探究過程,了解物理學研究方法,同時培養(yǎng)學生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、實驗設計能力和一定的探究能力。情感態(tài)度與價值觀要求培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、積極的合作精神、勇于創(chuàng)新的精神等。

結(jié)合高中物理實驗,筆者列舉三維評價標準如下。

(1)知識與技能

將學生對物理基礎知識和基本技能的理解和應用融合在物理實驗過程的實際情景中,評價內(nèi)容包括對物理學科基本知識基本概念的理解,運用這些基本知識發(fā)現(xiàn)問題、提出問題等。在實驗學習的情境中評價基礎知識,在實驗的過程中評價基本技能。

評價內(nèi)容可以包括以下幾個方面:①正確理解實驗目的、實驗原理、實驗方法與步驟;②知道基本實驗儀器的用途、操作方法;③正確進行實驗數(shù)據(jù)測量和最終數(shù)據(jù)處理、實驗誤差分析與實驗結(jié)果評估等;④利用物理學術(shù)語說明實驗結(jié)果、撰寫實驗報告。

(2)過程與方法

新課標在過程與方法中強調(diào)讓學生經(jīng)歷科學探究過程,學會科學探究,并具備一定的實驗能力和質(zhì)疑能力。因此在過程與方法的評價中,應該重點評價學生的綜合實驗操作技能,以及觀察能力、收集處理信息能力等,探究型實驗還要考察學生的提出問題、猜想假設、制定設計實驗、評估交流等能力。在評價過程中,結(jié)合過程性評價和終結(jié)性評價,客觀記錄學生實驗過程,例如學生實驗過程參與程度、表現(xiàn)情況、縱向?qū)Ρ仁欠襁M步等。

評價內(nèi)容可以包括以下幾個方面:①認真按照實驗方案準備實驗;②實驗過程規(guī)范操作,有步驟地進行實驗;③安全合理地使用各種實驗儀器和工具;④合理設計實驗表格并記錄數(shù)據(jù);⑤根據(jù)需要尋找實驗儀器或工具的替代品;⑥進行簡單的實驗故障排除。

(3)情感態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和情感、價值觀是實驗對學生非智力因素的顯著作用。實驗除了可以使學生掌握知識、提高技能,更可以培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,也有助于學生產(chǎn)生熱愛科學、尊重科學規(guī)律、勇于克服困難、樂于進行科學探索的情感。對于情感態(tài)度價值觀的評價,不能像知識技能一樣直接評價,而是通過一些其它指標間接推斷和度量,如學生的言行、情緒表現(xiàn)等。

評價內(nèi)容可以包括以下方面:①熟練的實驗技能;②良好的實驗習慣,如實驗儀器輕拿輕放、實驗結(jié)束后整理實驗臺等;③無法調(diào)試實驗儀器時是否失去信心或者無所謂;④樂于合作交流;⑤尊重實驗數(shù)據(jù)。

3.物理實驗能力評價的指標

學生實驗能力評價體系的指標在內(nèi)容設計上,涵蓋評價標準所要求的物理學知識和實驗操作技能、實驗完成過程方法和科學探究能力、情感態(tài)度與價值觀等方面。評價指標的排列以實驗開展的時間先后順序展開,使學生能夠在評價過程中逐步反思自己的實驗操作全過程,達到以評價促進學生在原有水平上發(fā)展的目的。

在本論文的研究中,主要針對現(xiàn)在高中課堂上使用的主要實驗教學方式―以教師設計為主的學生分組實驗和探究性實驗,建立評價體系。

高中物理實驗的教學目標是:通過物理實驗教學,使學生不僅能夠獲取并鞏固所學的物理知識,而且能夠更好的理解、掌握和運用觀察與實驗手段處理物理問題,學會物理實驗的各種基本方法、程序和技能。從能力上看,物理實驗可以培養(yǎng)學生的實驗觀察能力、實驗思維能力、實驗操作能力、分析處理數(shù)據(jù)能力以及設計簡單實驗的能力等。

其中學生分組實驗的教學目的主要是:①使學生了解基本實驗儀器的構(gòu)造、原理,學會基本儀器的使用;②讓學生體驗探索和驗證物理規(guī)律的過程;③培養(yǎng)學生獨立實驗的能力。以教師設計為主的探究實驗主要是在教師的引導下,學生經(jīng)歷探究,完成實驗過程,從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,因而高中階段的科學探究的重要目標是讓學生體驗科學過程,形成初步的科學探究能力,增進對科學探究的理解。

根據(jù)實驗評價的標準和高中物理實驗教學目標,完善物理實驗評價二級指標。結(jié)合具體實驗內(nèi)容,明確物理實驗評價的每項一級指標所涵蓋的考核點,確定其具體的行為要求,使評價指標簡單易行,具有可操作性和較好的區(qū)分度。

二、高中生物理實驗能力自我評價體系

通過以上的自評理論構(gòu)建以及問卷反饋結(jié)果,形成學生實驗自我評價體系,如表1所示。針對每一項二級指標,根據(jù)學生實驗的完成情況,使用5個等級層次的評定標準,表示學習目標達成度:1表示完成得不好,2表示完成得不太好,3表示完成得一般,4表示完成得比較好,5表示這項實驗指標完成得非常好。

三、高中生物理實驗能力教師評價表

實驗評價的另一個主體是教師,在學生參與學習自我評價的同時進行教師評價。在物理實驗過程評價中,由于學生人數(shù)眾多使得教師無法對每一個學生進行詳細全面的評價。因此設計一個教師評價體系輔助教師開展實驗過程評價,力圖加強教師評價的及時性和統(tǒng)一性。

在編制教師評價表時,從高中物理實驗的教學目標出發(fā),主要參考閻金鐸、郭玉英主編的《中學物理新課程教學概論》中的物理實驗教學部分。高中物理實驗的教學目標是:通過物理實驗教學,使學生獲取并鞏固所學的物理知識,更好的理解、掌握和運用觀察與實驗手段處理物理問題,學會物理實驗的各種基本方法、程序和技能。這個實驗教學目標可以概括為認知領域、操作領域、情感領域等,用以培養(yǎng)學生的實驗思維能力、分析處理數(shù)據(jù)能力、設計簡單實驗的能力、實驗觀察能力以及實驗操作能力等,以及學生的情感態(tài)度價值觀。

結(jié)合教學目標,將教師評價表的一級指標定為認知、操作、情感三個領域。認知領域的實驗教學目標涉及實驗原理、方法、步驟、實驗儀器的工作原理和讀數(shù)方法、誤差分析和實驗設計等,因此展開的二級指標為實驗思維能力、設計簡單實驗的能力、分析處理數(shù)據(jù)能力。操作領域的實驗教學目標即有關(guān)儀器的使用及實驗過程中的觀測與操作技能,展開的二級指標為實驗操作能力以及實驗觀察能力。情感領域的實驗教學目標即培養(yǎng)學生的實驗學習態(tài)度、習慣、興趣等。

教師評價表的三級指標,是將評價二級指標細化到實驗的各個環(huán)節(jié)當中,評價依舊采用5分等級制的方式(見表2)。

參考文獻

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[3]閻金鐸,郭玉英.中學物理新課程教學概論[M].北京:北京師范大學出版社,2008

篇10

探究教學是我國新一輪課程改革所大力倡導的一種教學方式。它對于促進學生主動建構(gòu)知識、提高學生探究意識和探究能力、培養(yǎng)學生對科學的正確態(tài)度等方面都起到重要的作用。

在高中物理教學中,大部分教師對探究式教學進行了積極的嘗試,在一定程度上促進了學生學習方式的轉(zhuǎn)變,但同時也暴露出了一些問題。產(chǎn)生問題的原因是多方面的,其中最主要的一點是大部分教師沒有理解科學探究的精髓,對探究式教學的認識只停留在操作層面,認為探究課就是引導學生進行實驗,把探究教學的要素當成探究教學的步驟。這些錯誤的理解致使探究教學課堂效果不理想,不能達到提高學生科學素養(yǎng)的目的。學校和教師受傳統(tǒng)教育的影響,普遍存在著重理論輕實驗的思想;實驗教學模式僵化,物理實驗教學的基本原則沒有充分體現(xiàn),教學方式呆板;學生對基本測量儀器的使用不規(guī)范,學生動手操作能力差,以“背”實驗結(jié)論代替實驗操作。

實驗教學是物理教學中的一種重要手段,它不僅使學生直接地形成物理概念掌握物理規(guī)律,而且對學生實驗技能的培養(yǎng)起著決定性作用。但目前實驗的教學還比較普遍的存在一個誤區(qū):教師先演示給學生看,然后把原理、結(jié)論講給學生聽。這種教法的最終結(jié)果必然造成學生處于被動地們位,教師的主導作用和學生的主體作用未能有機結(jié)合。

怎樣才能把課堂教學與素質(zhì)教育要求的探究性學習、發(fā)現(xiàn)性學習和自主性學習相結(jié)合？在大力倡導探究式實驗教學的今天,迫切需要大量優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學,為此,我們立足農(nóng)村高中對探究式實驗教學作一些有益的探索。對于學生較為深入地學習物理實驗的相關(guān)理論、方法、技能:進一步提高學生的實驗素養(yǎng),激發(fā)學生實驗探究的興趣;增強學生的創(chuàng)新意識;培養(yǎng)學生實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度;養(yǎng)成交流與合作的良好習慣;發(fā)展學生的實踐能力,具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2幾點對策

2.1 正確把握“開放”與“收斂”的“度”,選擇和設計合適的探究點

在對某一知識內(nèi)容的實驗教學設計中,可選擇某個環(huán)節(jié)作為探究點,予以“開放”;其余的環(huán)節(jié)相對淡化,這個淡化就是指強化有意義接受學習的成分,采用講授或質(zhì)疑應答方式予以“收斂”。但從中學生學過程來看,其科學探究能力還是能均衡地得到培養(yǎng)和提高。至于對某個探究點的實驗設計,我們可通過教材文本、物理學史料、方法論、現(xiàn)有的經(jīng)驗和資訊中尋找和制定適合現(xiàn)有教學對象的,符合現(xiàn)有學校教學資源條件的多種的、可供選擇的方案。

2.2 創(chuàng)設能適度調(diào)控探究活動方向與水平的實驗情景

情景不但可以激發(fā)興趣、引發(fā)問題、引導思考,在現(xiàn)代課堂教學中,還具有誘導與調(diào)節(jié)探究活動的方向與水平的功能。下面以研究氣體壓強與體積的關(guān)系這一節(jié)課的引入所創(chuàng)設的兩個情景為例證。

情景1:注射器實驗;情景2:吹氣球游戲。

實驗:(1)用手推壓針筒活塞后放手。

(2)用手拉拔針筒活塞拉開距離放手。

問題:(1)在推(或拉)時,手有什么感覺？同時觀察到針筒內(nèi)氣體如何變化？

(2)由此你對針筒內(nèi)氣體的壓強與體積的變化及其關(guān)系作一推斷嗎？

實驗:用兩個可樂塑料瓶,在瓶中各反套一個氣球(其中一個瓶底有洞),二人比賽用力吹氣球。

問題:為什么比賽結(jié)果是使勁吹氣的大男生反而不吹不大？(展示兩個瓶底)你們發(fā)現(xiàn)吹氣球的條件有什么不同呢？能作一個解釋嗎？

很顯然,上述二個情景都可能推斷出一定量氣體的壓強與體積的定性關(guān)系,但推拉注射器活塞情景能直接觀察與體驗到筒內(nèi)氣體p.v的變化關(guān)系,推斷較容易;而吹氣球游戲有一定的懸念,能喚起學生探究的興趣,可是,推斷分析較難,學生往往不容易發(fā)現(xiàn)研究對象是瓶內(nèi)封閉氣體。究竟取哪一個實驗？問題應怎樣鋪墊才是最有效的,只能視教學對象的實際水平做出選擇了。

2.3 進一步開發(fā)與拓展數(shù)字化實驗系統(tǒng)與原有實驗整合的功能

運用傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機作為中學物理實驗探究的工具,無論在測量精度上、數(shù)據(jù)采集的速度上,以及函數(shù)圖象處理的功能上,與原有實驗的測量工具相比,其先進性與不可替代性是顯而易見的。但目前從構(gòu)成實驗探究所需的配套裝置而言,就顯不足和捉襟見肘了。因此,有效的辦法是:(1)將原有實驗數(shù)字化,如自由下落過程中底部有孔的水瓶的失重現(xiàn)象瞬即消逝,很難觀察,改用DV攝成視頻,慢放顯示,效果就非常顯著;又如用原有實驗中的秒表、刻度尺、單擺等裝置研究其周期T與擺長L的關(guān)系,可將已采集的數(shù)據(jù)輸入計算機由Excel軟件來處理,立即就能獲得數(shù)學表達式與函數(shù)圖象,得出結(jié)論。(2)將DIS實驗系統(tǒng)與原有實驗資源整合,以拓展數(shù)字化實驗系統(tǒng)的功能。如教材中關(guān)于機械能守恒定律的實驗設計是以DIS實驗系統(tǒng)與單擺的裝置配套完成實驗驗證,而現(xiàn)在我們可以形成新的組合,利用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集小車在不同表面(粗布面、細布面、木板面)上滑下時各點的高度h與速度v,并由計算機轉(zhuǎn)換與能與機械能隨位移變化的圖象,以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時,其機械能隨位移變化的圖象,以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時,其機械能隨位移變化的圖象。

此時,可組織學生討論,運用外推的方法,得出在無摩擦阻力的情況下,且只有重力做功時,物體的機械能將守恒的推論。上述整合方式產(chǎn)生的積極效果表現(xiàn)在物理規(guī)律的形成更有其內(nèi)在合理性,學生對科學方法的運用和認識更深刻。

2.4 做好課外小實驗、小制作,培養(yǎng)學生的探究能力

在教學中要聯(lián)系教材,引導學生做一些與教學內(nèi)容有關(guān)的小實驗、小制作。用學生熟悉的生活用品做實驗,在完成小實驗、小制作的過程中,學生必須弄懂實驗原理,尋求合適的器材,進行部分加工、組裝,在操作過程中不僅培養(yǎng)學生的動手能力,更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維。例如:在學完托盤天平后,可要求學生利用均勻的小木條或直尺、瓶蓋、鐵絲、橡皮泥、細線等自制一架簡易天平,用它來測量一些物體的質(zhì)量,并與標準質(zhì)量進行比較。在小實驗、小制作過程中,應培養(yǎng)學生做“一物多用”的實驗,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造能力。如用一次性針筒就能做中學十幾個實驗,楊振寧教授說:“自制的儀器永遠比買來的好”。

3探究式實驗教學的設計原則

3.1 探索性原則

探索性原則是指:設計的實驗所包含的物理規(guī)律要較隱蔽,實驗的條件和結(jié)論之間要有較大的距離,解決問題的方法和途徑要較模糊,學生需要通過自身的思考才能有新發(fā)現(xiàn)。

3.2 科學性原則

科學性原則是指:設計的實驗不出現(xiàn)科學性錯誤,并且具有科學思想和科學方法方面的教育因素。整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離科學基本知識和基本原理以及其它學科領域的基本原則?？茖W性是設計實驗成功的前提。

3.3 簡易性原則

簡易性原則是指:實驗的裝置要力求結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,實驗現(xiàn)象和變化過程明顯,測量的數(shù)據(jù)精確,實驗誤差應在允許范圍內(nèi),以便于學生在實驗觀測的基礎上,集中注意力進行思考分析,比較總結(jié),探究規(guī)律。設計的選題要盡可能與日常生活實際相聯(lián)系,實驗的原理要盡可能在高中物理范圍之內(nèi)。

3.4 趣味性原則

趣味性原則是指:探究性物理實驗的設計要充分考慮學生心理特點和認知水平,實驗設計要行動、有趣,能使學生在進行實驗探究時,自始至終保持很高興趣。

3.5 發(fā)展性原則

發(fā)展性原則是指:設計的探究性物理實驗應具有促進學生智力和非智力素質(zhì)的功能。一個設計良好的探究性物理實驗不僅應該針對學生心理發(fā)展的“現(xiàn)有水平”,更重要的是要針對學生心理發(fā)展的“最近發(fā)展區(qū)”;不僅應該構(gòu)建起良好的知識結(jié)構(gòu),包含著促進學生智力發(fā)展的知識信息,而且應該營造起亢奮的心理環(huán)境,蘊涵著促進學生非智力素質(zhì)發(fā)展情感信息。

3.6 主體性原則

主體性原則是指在中學物理探究性實驗教學設計過程中要充分注重學生主體發(fā)展,充分發(fā)揮學生主觀能動性的原則。今天“學生主體、教師主導、發(fā)展主線”的“主體性教育”思想己被許多教育工作者所接受。因而,應該從學生的全面發(fā)展和個性張揚方面考慮組織、選擇和設計教學。

3.7 開放性原則

在當今科技日新月異,學科知識相互交融,教學內(nèi)容不斷更新的時代,物理實驗探究式教學也應是一個開放的不斷發(fā)展的動態(tài)系統(tǒng)。因此中學物理探究性實驗教學設計過程應遵循開放性原則。在物理課堂教學中,教師可引導學生像科學家那樣,把已知的知識當作未知的來探索,把前人做出的結(jié)論設計成一個個發(fā)展學生思維能力的探究課題。也可以啟發(fā)學生對課堂教學中的疑難、實驗中的異常、社會生活中的有關(guān)物理方面的疑點、熱點問題進行探索。讓學生通過想象、設計、實驗、觀察、分析、討論、評估等步驟獲得科學結(jié)論,體驗領悟知識形成的過程,訓練科學研究方法,這就是科學探究性的基本思想。

物理教學離開了實驗探究將是無源之水,無本之木。對于一些難以說清道明的概念和規(guī)律,往往是千言萬語說不清,一看實驗便分明。我想只要物理老師注意觀察生活,擴大視野,注意收集,是可以很好地做到的。

參考文獻

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